Explicação detalhada do método de alcance do sensor ultrassônico

    Na produção diária e na vida, Os sensores de alcance ultrassônico são usados ​​principalmente no radar de reversão de carros, caminhada automática de evitação de obstáculos, canteiros de obras e alguns locais industriais, como nível líquido, profundidade do poço, comprimento do oleoduto e outras ocasiões que requerem variação automática sem contato. Atualmente, existem duas soluções de alcance ultrassônico comumente usadas. Um é um sistema de alcance ultrassônico baseado em um microcomputador de chip único ou em um dispositivo incorporado, e o outro é um sistema de alcance ultrassônico baseado em um CPLD (dispositivo lógico programável complexo). Para entender o projeto de aplicação relacionado de sensores de alcance ultrassônico, devemos primeiro entender o princípio de trabalho do sensor ultrassônico.

Princípio de trabalho do sensor ultrassônico que varia

Sensores ultrassônicos são sensores que convertem sinais ultrassônicos em outros sinais de energia (geralmente sinais elétricos). As ondas ultrassônicas se referem a ondas de choque mecânicas geradas em meios elásticos com uma frequência superior a 20 kHz. Eles têm forte diretividade, consumo lento de energia e distâncias de propagação relativamente longas. Portanto, eles são frequentemente usados ​​para medição de distância sem contato. Devido à grande penetração de ondas ultrassônicas em líquidos e sólidos, especialmente em sólidos que são opacos para a luz solar. Ondas ultrassônicas que encontram impurezas ou interfaces produzirão reflexões significativas e formarão reflexões sobre ecos, e tocar em objetos em movimento podem produzir o efeito Doppler. Portanto, a variação ultrassônica tem uma melhor adaptabilidade ao meio ambiente. Além disso, a medição ultrassônica pode obter um bom compromisso em tempo real, precisão e preço.

Atualmente, existem muitos métodos de variação ultrassônica: como método de detecção de tempo de ida e volta, método de detecção de fase, método de detecção de amplitude de ondas acústicas. O princípio é que o sensor ultrassônico emite ondas ultrassônicas de uma certa frequência, se propaga através do meio de ar e depois reflete depois de atingir o alvo ou o obstáculo da medição. Após a reflexão, o receptor ultrassônico recebe o pulso. A distância está relacionada. Teste o tempo de transmissão para encontrar a distância. Por exemplo:

Assumindo que S é a distância entre o objeto medido e o finder Range, o tempo medido é T / S e a velocidade de propagação ultrassônica é representada por V / M · S-1, depois há um relacionamento (1)

s = vt ／ 2 (1)

No caso de requisitos de alta precisão, é necessário considerar a influência da temperatura na velocidade de propagação ultrassônica e corrigir a velocidade de propagação ultrassônica de acordo com a equação (2) para reduzir os erros.

v = 331,4 + 0,607t (2)

Na fórmula, t é a unidade de temperatura real é ℃, v é a unidade de velocidade de propagação de ondas ultrassônicas no meio é m / s.

O princípio da medição da distância ultrassônica é transmitir ondas ultrassônicas em uma certa direção através do transmissor ultrassônico e começar a tempo ao mesmo tempo que o tempo de transmissão. Quando as ondas ultrassônicas se propagam no ar, elas retornarão imediatamente quando encontrarem obstáculos. . O sensor de alcance ultrassônico usa o princípio da variação de eco ultrassônica e usa a tecnologia precisa da diferença de diferença de tempo para detectar a distância entre o sensor e o alvo. Ele usa um pequeno ângulo e um sensor ultrassônico de área cega pequena, que possui medição precisa, sem contato, impermeável e anti-prova. Corrosão, baixo custo e outras vantagens. O método comum de sensores de alcance ultrassônico é que uma cabeça de irradiação corresponde a uma cabeça de recepção e várias cabeças de transmissão correspondem a uma cabeça de recepção. Com base nas características de simples, fáceis de operar e nenhum dano com base em variações ultrassônicas, é necessário medir o tempo de ida e volta ultrassônica, você pode encontrar a distância. É assim que o sensor de alcance ultrassônico funciona.